2. Схема и описание установки.

Установка предназначена для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи горизонтальной оребренной трубы к окружающему воздуху при нагреве поверхности трубы от 30 до 130ºС. Установка должна быть размещена в помещении с достаточно устойчивой температурой окружающего воздуха.

Установка обеспечивает экспериментальное определение в диапазоне температурных напоров (30..120)°С с полной погрешностью не более 0,6 Вт/м∙К (доверительная вероятность =0,68) или 7%. При этом в указанном диапазоне изменения температуры среднеквадратическое отклонение опытных данных от расчетных по критериальной зависимости составляет не более 30%.

Максимально допустимая температура поверхности опытной трубы не более 130°С (150 Вт нагрузки на ТЭН).

В качестве рабочего участка используется оребренная стальная труба с коаксиально расположенным внутри трубчатый электронагревателем 10 ТЭН (рис.6).

Параметры оребренной трубы следующие: длина мм; диаметр трубы мм; ребра круглой формы; наружный диаметр ребра мм; шаг между ребрами мм; толщина ребра мм; количество ребер на трубе шт.

Потребляемая мощность ТЭН регулируется лабораторным автотрансформатором (ЛАТР) (3) и измеряется ваттметром Д5067 класса 0,5 (5).

Температура наружной стенки трубы и ребер измеряется с помощью восьми хромель-алюмелевых термопар стандартной градуировки с чувствительностью 41 мкВ/К и предельной допустимой погрешностью не более 0,16 мВ по ГОСТ 3044-74), Термопары 0,5 мм изолированы кремнеземной нитью. Горячие спаи термопар зачеканены в тело трубы и ребер в соответствии с требованиями теплофизических измерений.

Рис. 6. Схема установки:

1 − выключатель; 2 − сигнальная лампа; 3 − ЛАТР; 4 − оребренная труба; 5 − ваттметр; 6 − стойка; 7 − многоканальный цифровой измеритель температуры; 8 − спираль электронагревателя; 9 − горячие спаи термопар (Т1…Т9); 10 − термометр; 11 − ТЭН.

Термо э.д.с. измеряется милливольтметром А565 класса 0,1 с цифровой индикацией температуры и с внутренней компенсацией термо э.д.с. свободных концов термопар.

Температура окружающей среды измеряется отдельно установленной термопарой показания которой выведены на прибор Д565 и контролируется жидкостным термометром (10).

3. Порядок проведения работы.

1) Включить тумблер питания установки (I). При этом зажигается сигнальная лампочка,(2) и табло цифровой индикации милливольтметра (7).

2) С помощью ЛАТР (3) и ваттметра (5) выставляется начальное значение мощности ТЭН (II). В течение некоторого интервала времени осуществляется выход установки на тепловой режим. Наступление установившегося теплового режима определяется по неизменным показаниям всех термопар (7).

3) С интервалом 2÷3 мин. проводится серия измерений мощности ТЭН, температур стенки и ребер а также температуры окружающего воздуха.

4) Установка переводится на новый тепловой режим увеличением или уменьшением электрической нагрузки на ТЭН. Регистрируется наступление установившегося режима и измерения повторяются.

5) Выключение установки производится в обратном порядке. Во время опытов следует избегать резких движений около трубы.

6) Результаты опытов заносят в табл.1.

Таблица 1.

Экспериментальные данные по теплоотдаче оребренной трубы